Новите технологии могат да помогнат на хората с парализа да говорят отново
Учените са близо до разработването на технология, която използва мозъчните кодиращи команди и командите за контрол на мускулите, за да позволи на хората, загубили силата на речта поради парализа, да говорят отново.
Неотдавнашно изследване, ръководено от Северозападния университет в Еванстън, Илинойс, установява, че мозъкът генерира речеви звуци по подобен начин на това как контролира движенията на ръцете и ръцете.
Констатацията приближава деня, в който парализираните хора - като лица с „заключен синдром“ - ще могат да говорят чрез „интерфейс мозък-машина“, като просто се опитват да кажат думи.
Документ за произведението вече е включен в Вестник по неврология.
Екипът предвижда технологията, използвайки собственото мозъчно кодиране на звуците, заедно с командите, които контролират мускулите в устните, езика, небцето и гласовата кутия, за да ги произвеждат.
По-„интуитивен“ от технологията на Хокинг
Подобна система, обясняват авторите, би била по-„интуитивна“ от тази на известния физик Стивън Хокинг, който почина по-рано тази година на 76-годишна възраст.
Хокинг имаше рядко заболяване, наречено амиотрофична латерална склероза, което го остави парализиран и не можеше да говори естествено през по-голямата част от живота си.
Въпреки това, благодарение на компютърен интерфейс, който той можеше да контролира, като движи бузата си, той можеше да пише думи и изречения, които синтезаторът на реч след това прочете.
Въпреки че методът върши работата, той е бавен и трудоемък. Не е артикулиране на речта, която мозъкът кодира и изпраща към мускулите, които издават звуците.
Вместо това изисква човекът да премине през процес, който е по-близък до писането; те трябва да мислят например за писмената форма на думите и изреченията, които искат да изразят, а не само за техните звуци.
‘Фонеми и артикулационни жестове’
Изследването преследва модел на речево производство, който е от две части: формулиране на фонеми и „артикулационни жестове“.
Първият е йерархичният процес на разбиване на изречения, фрази, думи и срички на отделни звуци или фонеми. Второто е тяхното производство чрез контрол на мускулите, които артикулират гласовия тракт. До тази работа не беше известно как всъщност мозъкът ги планира и представя.
„Предположихме, отбелязва старшият автор на изследването д-р Марк В. Слуцки, доцент по неврология и физиология,„ речевите моторни области на мозъка биха имали подобна организация, която да активира моторните зони на мозъка. “
Той продължава да обяснява, че те са идентифицирали две области на мозъка, които участват в производството на речта, докладвайки: „Прецентралната кора представлява жестове в по-голяма степен от фонемите. Долната челна кора, която е речева област от по-високо ниво, представляваше както фонеми, така и жестове. "
Той и колегите му направиха откритията, докато изучаваха мозъчната активност при хора с електроди, имплантирани в мозъка им, докато се подлагаха на операция за отстраняване на тумори. Пациентите трябваше да са в съзнание по време на операцията, защото трябваше да четат думи от екран.
Авторите обясняват:
„Тези открития предполагат, че производството на реч споделя подобна критична организационна структура с движението на други части на тялото.“
„Това има важни последици“, заключават те, „както за нашето разбиране на производството на реч, така и за дизайна на интерфейси мозък-машина за възстановяване на комуникацията с хора, които не могат да говорят.“
Въз основа на резултатите си те сега планират да изградят алгоритъм мозък-машина интерфейс, който, както и декодиране на жестове, също ще може да формира думи, като ги комбинира.
